网上有篇《铜排温升及载流量计算》的文章，前面电池包温升部分借用《铜铝排专题：温升》的电池包温升内容，后面却给出了低压柜内铜排载流量如何确定。
大家经常看公众号文章应该知道，公众号不建议在电池包铜排选型时，采用铜排截面积计算载流量。
一、传统载流量计算
在新能源汽车电池包设计中，铜排现在还是电池包高压母线的主要部件，载流能力的准确评估直接关系到整车安全。
然而，铜排选型时仍存在一种误区：以铜排截面积作为载流能力的判断依据，简单套用电工“铜六铝四”的经验值进行选型，或者采用低压电力设备的标准进行查表和估算。
实际上铜排载流量不仅与铜排截面积，还与温度、散热、材料等性能相关性很大，即使在电力领域，高于25平方“铜六铝四”也不适用了。
二、铜排载流量制约因素
电池包内铜排载流量受多种因素动态制约。
1、温度波动
电池包温域跨度达 90℃以上，低温启动时低至 – 30℃，快充或高功率放电时，电芯散热叠加使铜排局部可以超过 60℃，而铜的电阻率随温度每升 10℃增 3.93%，直接导致电阻上升、载流能力下降，且高温会加速镀层氧化，接触电阻每升 10℃增 5%~10%，形成发热恶性循环。
2、封闭散热环境
电池包内铜排被电芯、壳体包裹，与空气接触面积仅为开放环境的 30%-50%，对流散热效率骤降；
同时电芯自身发热会抬高周边环境温度，进一步削弱铜排辐射散热效果，相同截面积铜排在封闭环境中温升比开放环境要高 40%，载流能力降低 30%。
3、电气结构限制
电池包内空间有限，铜排间距小，且在铜排并列布置时，间距不足，都会让载流低于预期。
图片来自才神道：吉利银河E5神盾电池包拆解
三、电池包铜排选型方法
传统载流量计算无法适配电池包动态复杂环境，铜排选型就需要基于实车工况，通过仿真与实测结合，选出符合电池包工况的铜排来。
下面介绍广汽埃安专利CN202211490866《一种铜排热仿真方法、装置、电子设备及存储介质》的铜排选型方法，大家可以借鉴。
第一步：获取整车运行工况下的电流频谱
首先采集整车核心运行工况的电流数据，具体就是在驱动耐久、急加急减和百公里加速三种工况下，获取电池包的电流 – 时间MAP关系表。
需要考虑电池包电压下降而功率输出不变，造成的电流增加的工况，为后续仿真提供更加贴近实际运行的电流输入。
第二步：加载电流频谱并记录铜排温升
首先，选取电池包内一段铜排外接电源，用来模拟实际的工作供电状态；
接着，在待测铜排的每段设定距离处布置热电偶，建议每隔100mm布置1个热电偶，确保覆盖铜排关键位置；
最后，加载第一步获取的电流频谱，通过热电偶实时记录待测铜排各位置的温升，为后续模型校正提供温度数据。
第三步：基于温升信息进行热仿真模型校正
首先，建立待测铜排的三维模型，并将其输入到热仿真模型中；
随后，在仿真软件中设置物理模型、边界条件和求解参数，运行仿真得到初步的仿真结果；
最后，将第二步记录的实测温升信息与仿真结果进行对比，根据偏差大小对热仿真模型的参数进行调整校正，确保仿真模型能准确反映铜排的热特性。
第四步：输入电池包铜排三维模型并获取仿真信息
首先，建立待测电池包铜排的三维模型，利用前处理软件对模型进行简化，以降低计算复杂度；
接着，将简化后的模型输入到仿真软件中并划分网格，同时设置物理模型、边界条件、求解参数及后处理参数；
最后，加载第一步获取的电流频谱进行仿真，最终获取待测电池包铜排的温度和电流密度信息，据此结果，优化铜排设计。
结果运用：
通过仿真可获取铜排实际工况下的温度分布，将铜排温升控制在55℃以内，提前规避电芯受铜排温度过高影响造成的安全风险。
当然，仿真后，电池包试制下线后还要进行实测，结果可能与仿真偏差较大，那就需要重新选型，同时修正模型参数了。
本篇文章来源于: 新能源安全技术
